安全断开电力负载的安全开关装置制造方法及图纸

用于安全断开电子负载的安全开关装置，具有用于连接信号装置（２０）的至少一个输入（３８、４０）。所述安全开关装置进一步具有评价和控制单元（８２）以及至少一个开关元件（５６，５８），该开关元件可由所述评价和控制单元（８２）进行控制，从而中断通向所述负载的电源路径。所述评价和控制单元（８２）被设计为，在已定义的时间场合进行功能测试，从而检查所述至少一个开关元件（５６、５８）的至少一个开关功能。根据本发明专利技术的一个方面，将用于连接所述信号装置（２０）的所述至少一个输入（３８、４０）设计为用于提供操作所述至少一个开关元件（５６、５８）所要求的供电电压（４２）的输入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于安全断开电力负栽的安全开关装置，具体地，在 自动设备中，包括至少一个连接信号装置的输入，包括评价和控制单元， 以及包括至少一个开关元件，其由所述评价和控制单元进行控制，以中断 到所述负载的电源路径，其中，所述评价和控制单元被设计为在定义的时 间情景中执行功能测试，以检查所述至少一个开关元件的开关功能。
技术介绍
例如，从DE 103 25 363 Al可以知道这样的安全开关装置。 当需要例如防止技术装置或技术设备导致操作人员出现危险时，本发 明的安全开关装置用于完全或部分关闭所迷装置或所述i殳备。所述安全开 关装置在用于连接诸如紧急关闭掩建、防护门开关或挡光板等一个或多个 信号装置的输入侧具有一个或多个端子。在输出侧，所述安全开关装置具 有至少一个开关元件，其能够用来断开通向所述装置或所述设备的电源路 径。所述评价和控制单元通常用于监控包含所述已连接的信号装置的整个 安全电路，并且，如果合适，用于开始安全断开。可以理解，随着各个安全需求变得越来越迫切，安全开关装置的技术 复杂度增加。例如，即使当所述安全开关装置的输出侧的开关元件出现故 障时，本专利技术的安全开关装置必须能够关闭所述装置和所述i殳备。在继电 器的情况下，例如，将熔接触点，从而不再能打开所述继电器。晶体管将 被损坏，从而导致短路，阻止通向负载的电源路径的断开。为了处理这些 缺点，安全开关装置通常被设计为具有多通路冗余，从而，例如，在一个 开关元件出现故障时，串联排列的冗余开关元件能够中断所述电源路径。然而，如果不能定期测试所述各个通路的适当操作，那么冗余措施本身不 能确保绝对的故障安全。开始时提到的DE 103 25 363 Al公开了 一种具有评价和控制单元(在 那里称为信号处理部分)的安全开关装置，所述单元在操作期间进行有规 则的断开测试，从而检查所述输出侧的开关元件是否仍然能够断开通向所 述负载的电源路径。所述评价和控制单元被设置为具有双通路冗余，从而 可以处理所述安全开关装置的信号处理部分中可能的故障。DE 100 11 211 Al公开了具有双通路冗余的安全开关装置的另一个例 子。同样在这种情况下，评价和监控所述输入侧的信号装置并驱动所述开 关元件的所述评价和控制单元，被设计为具有双通路冗余。这两个已知的安全开关装置是符合欧洲标准EN 954-1的类别3甚至类 别4要求或者根据ISO 13849-1或IEC 61508的可比安全要求的实施的典 型例子。然而，所述已知的安全开关装置的主流冗余没计是复杂和昂贵的。本专利技术的申请者在市场中在品牌名称PNOZ⑧Xl下推出了紧急关闭开 关设备，其在输出侧具有(相互串联的)冗余的继电器触点，从而中断通 向负载的电源路径。然而，此外，所述PNOZ⑧Xl是没有任何特殊诊断功 能的单通路设备。无需其它措施，因此仅对于根据EN954-1的安全类别2 的应用批准所述PNOZ⑧Xl 。
技术实现思路
针对此背景，本专利技术的目的在于提供在开始时提到的类型的安全开关 装置，通过它，至少可以符合欧洲标准EN954-1的类别2的要求(或可比 较的安全要求)，但是，可以以比符合这些要求的前述安全开关装置更低 的成本以及更小的物理尺寸生产所述装置。根据本专利技术的一个方面，通过开始提到的类型的安全开关装置实现本 目的，其中，将至少一个用于连接所述信号装置的输入进一步设计为用于 提供对所述至少一个开关元件进行操作所需要的供电电压的输入。因此，所述新的安全开关装置的特征在于用于连接所述信号装置的输入也是用于提供操作所述至少一个开关元件所需要的供电电压的输入。因 此，以这样的方式将信号装置连接到所述新的安全开关装置，从而使得当 操作所述信号装置时，用于所述至少一个开关元件的供电电压也净皮自动中 断。对于具有一个或多个断开触点的信号装置，可以很容易地实施此操作，其中所述断开触点在操作信号装置时打开。然而，本专利技术不限于此，例如， 也可以为产生与电势相关的输出信号的信号装置实施本专利技术。在所述新的安全开关装置的情况下，在相同时间和相同的路径上传送 用于操作所述至少一个开关元件的信息(来自信号装置的消息信号)和电 力。用于所述至少一个开关元件的供电电压的缺乏与安全要求所发生的信 息相同。与此相反，在一些符合相对严格的安全类别的常规安全开关装置电电压分开运送。由于在这种情况下相互分开运送所述信息(来自信号装 置的消息信号)和电力，需要相对复杂的评价和控制单元， 一旦出现相应 信息(来自信号装置的消息信号)，其就能确保中断通向所述负载的电源 路径。由于评价所述消息信号是安全关键任务，通常利用多通路冗余设计 用于所述已知的安全开关装置的评价和控制单元。对于所述新的安全开关 装置，不需要这样的复杂性，从而可以显著地更成本效率地进行生产。另一方面，所述新的安全开关装置具有这样的评价和控制单元，其被 设计为执行功能测试，从而监控所述至少一个开关元件的开关功能。于是，所述新的安全开关装置不同于诸如上述的PNOZ⑧Xl的简单i殳备。然而， 由于所述新的评价和控制单元不再为从所述信号装置向所述输出侧的开关 元件发送信息承担自身的责任，所述评价和控制单元可以仅具有一个通路， 从而其被设计为相对成本效率。总之，由于提供了所述开关元件的冗余断开和已定义的功能测试，所 述新的安全开关装置至少符合欧洲标准EN 954-1的类别3的要求(或者可 比较的安全要求)。另一方面，负责执行所述功能测试的用于新的安全开 关装置的评价和控制单元，相比现有技术中的安全开关装置的情况，可以 显著更简单地并且显著更成本效率地被进行生产。因此，完全实现了上述目的。在一种优选例中，将所述至少一个输入设计为提供所述评价和控制单 元的操作所需要的供电电压。大体上，经由另一个(进一步)输入为所述评价和控制单元提供所述 供电电压是可行的.这可以使得即使当信号装置发出安全要求的信号时， 所述评价和控制单元能够保持操作，从而，根据本专利技术，中断了所述至少 一个开关元件的供电电压。然而，可以更容易地产生所述优选实施例。这 样也可以得到具有少量连接端子的实施，从而，例如，可以减小所述新的 安全开关装置的外壳宽度。此外，此优选例意味着在各个安全要求之后必 须重新初始化所述评价和控制单元，并且，这有助于对所迷评价和控制单 元进行自检测。在进一步优选例中，所述安全开关装置包括去耦网络，其被设计为将 用于所述至少一个开关元件的供电电压和用于所述评价和控制单元的供电 电压相互去耦。此优选例避免了来自所述评价和控制单元上的负载电路的反作用。结 果，针对来自外界的干扰影响和由它们导致的故障，可以更好地保护所述 评价和控制单元。在进一步优选例中，所述去耦网络包括第一延迟元件，从而使得用于 所述至少一个开关元件的供电电压相对于用于所述评价和控制单元的供电 电压有延迟。在此优选例中，用于所述至少一个开关元件的供电电压和用于所述评 价和控制单元的供电电压不仅在所述电路中相互去耦，而且在时间上也相 互分开。由于作为此优选例的结果，所述评价和控制单元比所述至少一个 开关元件更早地接收到它的供电电压，这样确4呆了所述评价和控制单 元能够在其驱动所述至少一个开关元件之前完成内部自检测。这样更好地 防止了 ，地启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安全断开电力负载（２４、２６）的安全开关装置，具体地，其在自动设备（１０）中，该装置包括至少一个用于连接信号装置（１６；２０）的输入（３８、４０），包括评价和控制单元（８２），并且包括至少一个开关元件（５６、５８），该元件由所述评价和控制单元（８２）控制，以中断通向所述负载（２４、２６）的电源路径，其中，所述评价和控制单元（８２）被设计为在已定义的时间场合中进行功能测试（１２０、１２２），以检查所述至少一个开关元件（５６、５８）的开关功能，其特征在于，用于连接所述信号装置（１６；２０）的所述至少一个输入（３８，４０）被进一步设计为用来提供操作所述至少一个开关元件（５６、５８）所要求的供电电压（４２）的输入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-3-22 10 2005 014 122.61.一种用于安全断开电力负载(24、26)的安全开关装置，具体地，其在自动设备(10)中，该装置包括至少一个用于连接信号装置(16；20)的输入(38、40)，包括评价和控制单元(82)，并且包括至少一个开关元件(56、58)，该元件由所述评价和控制单元(82)控制，以中断通向所述负载(24、26)的电源路径，其中，所述评价和控制单元(82)被设计为在已定义的时间场合中进行功能测试(120、122)，以检查所述至少一个开关元件(56、58)的开关功能，其特征在于，用于连接所述信号装置(16；20)的所述至少一个输入(38，40)被进一步设计为用来提供操作所述至少一个开关元件(56、58)所要求的供电电压(42)的输入。2. 根据权利要求l所述的安全开关装置，其特征在于，所述至少一 个输入(38、 40)被进一步设计为提供操作所述评价和控制单元(82)所 要求的供电电压(42)。3. 根据权利要求2所述的安全开关装置，其特征在于，去耦网络 (94)，其被设计为将用于所述至少一个开关元件(56、 58)的供电电压 (84 )和用于所述评价和控制单元(82 )的供电电压相互去耦。4. 根据权利要求3所述的安全开关装置，其特征在于，所述去耦网 络(94)包括第一延迟元件(86、 95)，从而相对于用于所述评价和控制 单元(82)的供电电压延迟用于所述至少一个开关元件(56、 58)的供电 电压(84)。5. 根据权利要求1-4之一所述的安全开关装...

【专利技术属性】
技术研发人员：T尼切，
申请(专利权)人：皮尔茨公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]